邹明兵
云南强力地基基础工程有限公司 云南 650213
摘要：我国岩溶地质分布广泛，尤其在广西、贵州等地区较为常见。随着我国城市化进程的推进，城市建筑逐渐向高层、超高层发展，而很多高层、超高层建筑都坐落在岩溶地基上，一般的基础形式很难满足建筑物对地基承载力和变形的要求。
关键词：岩溶地质；旋挖灌注桩施工技术；
前言：旋挖钻孔灌注桩施工工艺是近些年兴起的施工工艺，以其工作效率高、污染少的特点被誉为“绿色施工工艺”，其桩端坐落于基岩内部，上部荷载可以传递到承载力较强的岩层。由于其承载力较高、抗震性能较好，且适用于各种复杂地质条件等特点，所以旋挖钻孔灌注桩基础在岩溶地区普遍使用。前人对旋挖钻孔灌注桩在一般地质情况下的应用阐述较多，对旋挖机施工技术的研究也有较多成果。
一、工程概况
就岩溶地质分析及处理方法，以嵩明地区喀斯特地质地貌为例,本工程桩基础形式：本工程桩基础共317 根，建造场地内地下溶洞、间断性裂隙多，局部溶洞最大深度超过30m，溶洞、裂隙填充物为软塑红粘土、砂砾石等，且局部存在空洞，经综合比较冲孔灌注桩与旋挖灌注桩的施工工艺特点以及相关专家的论证，决定该工程的基础工程采用新型旋挖灌注桩施工方法。
二、关键施工技术与工艺
1.施工准备
施工准备分为技术准备和现场准备。技术准备为编制桩基础施工技术专项方案，经公司审批后报监理及建设单位审批，并落实专家会审意见。桩基础图纸的会审及交底，根据设计图纸结合地勘资料做好桩孔施工记录，并采取相应处理措施。并对工程地质的可钻性分析: 工程地质可钻性分为土壤可钻性分析及入岩可钻性分析两个方面。 现场准备为根据现场施工平面布置图落实现场临时道路、临水及临电、钢筋材料堆场及加工场。落实进场原材料取样送检，设备进场验收工作。在土质地基上铺设片石临时道路路基，再满铺路基箱作为施工临时便道。
2.测量放样。按照从整体到局部的原则，进行桩位的坐标放样，桩位放样按桩机规划行走路线及桩孔施工先后顺序进行依次放样。每个桩孔用全站仪放样，桩位的中心点并打入钢筋（φ20（L=800mm）） 做好标记， 再采用十字线打指示桩（4*φ20（L=800mm））四角定位，安装钢护筒，下护筒后经二次复核无误后方可进行钻孔
3.钢护筒施工
钢护筒在加工厂加工，采用卷材机卷板，尺寸要准确，要求平滑。钢护筒焊接接头形式必须符合设计要求及规范规定。并达到与母材等强度的要求。钢护筒对口拼装要在夹具等辅助工具帮助下进行，定位合格后应进行定位点焊。为减少变形和内应力，钢护筒对口焊接时宜对称施焊。焊接工作完成后，所有拼装辅助装置、残留的焊瘤和熔渣等均应除去。
4.钻机就位
在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。
5.钻进成孔
钻孔时先将钻头着地，记录钻机钻头的原始位置，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到弃土堆放位置，用挖掘机或装载机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以减少对施工现场的污染。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。
地质情况记录按相应的地质的相关的表记录，交接班时应有交接记录。根据旋挖钻机钻孔的地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图。达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度。
6.泥浆循环作业
泥浆材料的选定及配合比：7 ～ 10 ％ 膨润土；0.5 ～ 1 ％工业用碱；0.1 ％ 羟甲基纤维素(CMC) ； 拌和用水为自来水。测定泥浆材料性能的基础上, 及时试配泥浆的最佳配合比。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m 以上。浆池采用泥浆柜或现场砌筑泥浆池。在施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的最优钻进参数，为工程桩的施工提供依据。钻进过程中注意观察岩性变化，做好施工记录，确保桩端进入持力层满足设计要求。
7.塌孔及陡岩处理
踏孔处理一般采用回填法施工即逐层掏出溶洞、裂隙内的软土，若连续掏出4-5 筒泥仍没有进尺，表明孔内塌孔，反复捞土，形成空腔，塌孔采用串筒向孔内浇筑同标号C40 水下混凝土，由于水下灌注混凝土采用串筒浇筑，将溶洞内底部大量泥浆挤出，混凝土浇筑高度超出溶洞上部顶面1500mm 以上，如由于溶洞太大导致泥浆量大，需根据现场实际情况增加混凝土浇筑高度，待48 小时后混凝土达到一定强度后重新成孔。钻孔中遇到半石半土情况时，应改进钻孔工艺，将钻头换成筒钻，用筒钻将岩体按设计桩径边缘线切割成缝槽，再换成盘钻将孔内的岩体钻掉。钻进时应减慢钻进速度，随时检查钻机的垂直度，保证不发生钻孔倾斜情况或及时发现及时纠正。如出现钻孔过程中由于桩孔两侧强度差异较大出现桩孔偏移，则在偏孔后回填桩芯同标号（C40/ C45 水下）混凝土，待混凝土达到一起一定强度后（C20 强度以上）再采用筒钻开孔，确保该部分半石被切削，如半石高度较大，需采取分次浇灌混凝土及钻孔方式，直至半石完全被切削。采用正反循环交替清孔排渣，先利用泥浆泵正循环往孔底压浆，泥浆向上翻动力冲起沉淀物，而后用砂石泵工作时吸入形成负压，由于不断的平衡吸渣使管内外形成压力差，产生液流，当流速达到额定数值时将孔底泥砂钻渣随液流到达地面。
8泥浆浓度、沉渣厚度检测
将检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；在用钢丝测绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是沉渣厚度。如孔底水量不大为泥浆糊状，可采用人工丢水泥后进行机械拌合，使底部沉渣形成水泥土，待底部形成一定强度后再采用抽渣筒进行处理。钢筋笼纵向钢筋的混凝土保护层厚度为50mm。避免钢筋笼骨架变形。圆型加劲箍与每条纵向钢筋的交接点全部焊接牢固，避免钢筋笼在吊运中产生不可恢复的变形。灌注桩统一采用水下混凝土浇筑，混凝土塌落度应控制在160mm ～ 220mm，不得有离析现象。当导管埋深超过4m 后应进行提管，提管采用汽车吊/ 履带吊，提出一节后将下部导管固定在孔口上，放松导管，检查固定是否牢固，拆除上节导管。灌注水下混凝土过程中，孔内混凝土面连续不断上升，导管埋深也在不断增加，需要定时测量混凝土上升情况，记下罐入的混凝土量，测定坍落度。
三、质量措施
最终归纳总结出以下措施：①为了防止护筒冒水，可以在埋设护筒时对护筒四周的土分层夯实，钻头起落时应避免钻头碰撞护筒；②为了防止桩孔孔壁坍塌，可以适当埋深护筒，使用优质的泥浆稳定液；③及时清孔、安装钢筋笼和声测管并灌注混凝土；④在岩溶地区浇筑混凝土时可能出现击穿溶洞导致混凝土急速下降的现象，所以在岩溶地区浇筑混凝土时，应先根据地质报告选出地质情况较为复杂的（即有溶洞可能发生漏浆的）２根桩进行混凝土灌注，根据经验一般多准备３０ ～４０ｍ３ 混凝土，当出现此现象时可以及时补充混凝土。
结束语：本文通过工程实例分析总结出提高岩溶区旋挖桩成桩质量的施工工艺及其有效的质量控制措施，可为岩溶区旋挖桩施工提供有益参考，进一步提高旋挖桩的施工质量，减少潜在施工事故，降低成本，提高基础工程效益。
参考文献：
[1] 建筑施工手册（第四版）[M], 北京: 中国建筑工业出版社,2019
[2] 王家全等，岩溶地质旋挖灌注桩成孔工艺及其基桩质量控制研究[J]. 施工工艺，2019，43（19）